§ 204. Основы резания при сверлении

В процессе резания сверло или зенкер нагружаются осевым усилием подачи Р, преодолеваемым механизмом подачи сверлильного станка, и кру­тящим моментом М , который в свою очередь преодолевается механизмом главного привода и коробкой скоростей станка.

Величину усилия подачи при сверлении подсчитывают по фор­муле:

при рассверливании по формуле;

Величина крутящего момента подсчитывается по формулам: при сверлении

при рассверливании

В этих формулах:

d — диаметр сверла;

s — подача;

C₁, C₂, C₃ C₄, x_m, y_m,

Z_m ,n_m, x_p, y_p, z_p, n_p ,— коэффициенты и показатели степени, выбираемыепо справочникам режимов резания.

Подача. Величину подачи на один оборот шпинделя при сверлении выбирают равной 0,02—0,03 диаметра сверла. Подачу при зенкеровании и развертывании принимают в 2—2,5 раза больше, чем при сверлении.

Скорость резания при сверлении, рассверливании, зенкерова­нии и развертывании определяется по формуле

где Т — стойкость сверла в мин.;

C_v, n_v, x_v, y_v, z_v— коэффициенты и показатели степени, выбираемые по спра­вочникам режимов резания; t — глубина резания.

При сверлении отверстий глубиной свыше трех диаметров условия свер­ления ухудшаются, и поэтому необходимо снижать скорость резания, вводя поправочный коэффициент 0,9 при I = 3d и 0,5 при I = 10d.

Стойкость. Наиболее целесообразные величины стойкости сверл, зенке­ров и разверток, применяемых в производственных условиях, различны и зависят от их диаметра. Так, например, для сверл диаметром 5—80 мм оптимальная стойкость колеблется в пределах от 6 до 270 мин. Для зенкеров диаметром 15—80 мм стойкость принимают в пределах от 12 до 280 мин, для разверток диаметром 5—80 мм стойкость колеблется в пределах от 12 до 150 мин. Более подробные данные по выбору стойкости этих инструмен­тов содержатся в справочниках.

Мощность, расходуемая при сверлении, рассверливании, зенкеро­вании и развертывании, определяют по формуле

N_e=M_kp*n/716200*1.36 (кВт)

где М_кр—крутящий момент в кгмм;

п — число оборотов режущего инструмента в минуту.

Фиг. 368. Расчетная длина хода сверла: а—при сверлении на проход; 6 — при рассверливании на проход.

Основное технологическое время при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании определяют по формуле

T₀=L/s*n

где L — расчетная длина хода режущего инструмента в мм,

s — подача в мм/об;

п — число оборотов в минуту.

Расчетная длина хода режущего инструмента (фиг. 368, а)

L=l+l₁+l₂

где / — длина обрабатываемого отверстия в мм;

/i—длина перебега инструмента (обычно 1—3 мм);

1₂ — длина врезания инструмента.

Для сверл с углом при вершине 2φ = 120°

где d — диаметр сверла в мм.

При рассверливании (фиг. 368, б)

l₂=(d-d₁/2)*ctgφ

§ 205. Сверлильные станки

Виды сверлильных станков

а)Вертикально-сверлильные станки бывают настольные — для сверления мелких отверстий (диаметром до 10—12 мм), наклонными — для сверления отверстий диаметром до 80 мм.

б)Радиально-сверлильные станки бывают наклонными, переносными, настенными и др. Они позволяют сверлить отверстия в разных местах крупных тяжелых деталей без перестановки последних.

в) Горизонтально-сверлильные станки предназначены для глубокого сверления таких деталей, как стволы винтовок, пушек и т. п.

г) Многошпиндельные сверлильные станки имеют несколько шпинделей, расположенных в ряд или по кругу.

д) Центровочные станки предназначаются для центровки заготовок.

Вертикально-сверлильный станок

На фиг. 369, а дана кинематическая схема станка для сверления отверстий диаметром до 25 мм (в стали). Станок имеет девять скоростей шпинделя — от 97 до 1350 об/мин и девять подач — от 0,1 до 0,81 мм/об.!

Шпиндель IV приводится во вращение электродвигателем через ременную передачу и валы / — III коробки скоростей.

От шпинделя IV через валы V — VIII (в коробке подач) и червячную передачу вращение передается валу IX с реечным зубчатым колесом z = 14. Это колесо приводит в движение рейку Р, закрепленную на шпиндельной гильзе Г, и сообщает шпинделю девять подач.

Шпиндель станка (фиг. 369, б) в верхней части 1 имеет шлицы, на кото­рые посажен блок зубчатых колес коробки скоростей. В средней части шпинделя 2 на подшипниках качения смонтирована шпиндельная гильза 3 с зубчатой рейкой 4. В нижней части шпинделя 5 имеется конусное отверстие 6 для крепления инструментов.

При вращении шпинделя гильза 3 не вращается, обеспечивая посредством рейки 4 подачу шпинделя в вертикальном направлении.

Радиально-сверлильный станок

Общий вид радиально сверлильного станка представлен на фиг. 370, а. На станине 1 смонтирована круглая вертикальная колонна 2 и стол 3. Колонна 2 скрепляется со станиной путем зажатия раз­резного хомута 4 посредством электродвигателя 5, Электродвигателем 6 через зубчатую передачу 7 и винт 8 траверса 9 перемещается по колонне 2 на нуж­ную высоту. Главный электродвигатель 10, закрепленный на сверлильном суппорте //, вращает через коробку скоростей 12 шпиндель 14 и через коробку подач 13 обеспечивает его подачу. Если освободить разрезной хомут 4, то траверсу 9 и колонну 2 можно повернуть вокруг вертикальной оси при помощи рукоятки 15. Суппорт 11 вручную передвигают по напра­вляющим 16 траверсы 9, что позволяет перемещать шпиндель 14 в нужное положение.

В результате такого перемещения шпинделя и поворота траверсы вокруг колонны в пределах угла а обеспечивается возможность сверления отверстий в любой точке заштрихованной площади F (фиг. 370, б).

Фиг. 369. а — кинематическая схема вертикально-сверлильного станка; б — шпиндельный узел станка.

Фиг. 370.

а — общий вид радиально-сверлильного станка; б — площадь, в пределах которой возможно сверление отверстий путем перемещения шпинделя и траверсы.